24. Кольская сверхглубокая скважина

Тем временем СССР шел своим путем. Интерес к проблеме, разбуженный успехами США, вызвал у СССР стремление создать собственную программу «Изучение недр Земли и сверхглубокое бурение», но не в океане, а на континенте. СССР не хотелось отстать от США.

В 1962 году руководитель СССР Никита Хрущев утвердил эту программу, хотя руководствовался он скорее политическими мотивами, нежели научными. Несмотря на многовековую историю, континентальное бурение представлялось совершенно новым делом. Ведь речь шла о недостижимых ранее глубинах — более 7 километров.

Возглавил вновь созданную лабораторию при Институте буровой техники известный нефтяник доктор технических наук Николай Тимофеев. Ему было поручено обосновать возможность сверхглубокого бурения в кристаллических породах — гранитах и гнейсах.

На исследования ушло 4 года, и в 1966 году эксперты вынесли вердикт — бурить можно, причем не обязательно техникой завтрашнего дня, достаточно того оборудования, что уже есть.

Главная проблема — жара на глубине. Согласно расчетам, по мере внедрения в горные породы, слагающие земную кору, температура должна увеличиваться через каждые 33 метра на 1 градус. Значит, на глубине 10 км надо ожидать порядка 300°С, а на 15 км — почти 500°С. Такого нагрева бурильные инструменты и приборы не выдержат. Надо было искать место, где недра не столь горячи…

Такое место нашли, это был кристаллической щит Кольского полуострова. Отчет, подготовленный в Институте физики Земли, гласил: за миллиарды лет своего существования Кольский щит остыл, температура на глубине 15 км не превышает 150°С.

На основании принятого решения геофизики подготовили примерный разрез недр Кольского полуострова. По их данным, первые 7 километров — это гранитные толщи верхней части земной коры, потом начинается базальтовый слой.

Тогда представление о двухслойном строении земной коры было общепринятым. Но как оказалось позднее, и физики, и геофизики ошибались.

Площадку для буровой выбрали на северной оконечности Кольского полуострова близ озера, название которого с финского языка переводится как «Под волчьей горой», хотя ни горы, ни волков в том месте нет. К бурению скважины, проектная глубина которой составляла 15 километров, приступили в мае 1970 года.

Через 5 лет непрерывного бурения буровики достигли 7 километровой глубины, которая стала роковой.

За ней начались - неизвестность, множество аварий и непрерывная борьба с горными породами. Ствол никак не удавалось держать вертикально.

Когда в первый раз прошли 12 км, скважина отклонилась от вертикали на 21°. Хотя буровики уже научились работать при невероятной кривизне ствола, дальше углубляться было нельзя. Скважину предстояло перебурить с отметки 7 километров.

Чтобы получать вертикальный ствол в твердых породах, нужен очень жесткий низ бурильной колонны, дабы он входил в недра, как в масло.

Но возникает и другая проблема — скважина постепенно расширяется, бур болтается в ней, как в стакане, стенки ствола начинают рушиться и могут придавить инструмент.

Решение этой задачи получилось оригинальным — была применена технология маятника. Бур искусственно раскачивался в скважине и подавлял сильные колебания. За счет этого ствол получался вертикальным.

Лишь через 20 лет, в июне 1990 года буровики смогли достичь глубины 12 262 м.

Скважину стали готовить к проходке до 14 км, и тут вновь произошла авария — на отметке 8 550 м колонна труб оборвалась.

Продолжение работ требовало долгой подготовки, обновления техники и новых затрат.

В 1994 году бурение Кольской сверхглубокой скважины прекратили.

Через 3 года она попала в Книгу рекордов Гиннеса и до сих пор остается непревзойденной.

Сейчас скважина представляет собой лабораторию для изучения глубоких недр.

автор: Довбня Наталия Андреевна
специально для dna.com.ua